一种网格化无线电监测方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种网格化无线电监测方法，该方法包括：根据控制指令，设置系统的监测任务；对信号进行实时监测，并获取所述信号的参数及能量历史数据；根据所述监测任务，判断所述信号是否满足预设的条件，若是，则捕获所述信号并告警；识别捕获信号的种类，若未识别出所述信号，则重新监测所述信号；根据所述信号的种类，将所述信号存储至数据库中。本发明还提供了一种网格化无线电监测系统，该系统包括设置模块、监测模块、捕获模块、识别模块、通信模块及存储模块。本发明能够实现无缝监测覆盖及小信号和突发信号的监测捕获。
【专利说明】一种网格化无线电监测方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机网络【技术领域】，具体涉及一种网格化无线电监测方法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着电磁环境日益复杂，各种通信信号、电磁对抗信号、雷达信号、无线网络信号 几乎同时存在。原来只是机场、部队及政府机构等重点单位使用的无线信号发射设备，已经 广泛地扩展到了边远乡村地区。无线电管理业务的范畴已经不仅仅只是保障政府、部队和 民航等少数关键机构的通信和广播通畅问题，还涉及到每年数千亿的公众通信业务市场的 有序运行。实时地、全方位地掌握每个角落的电磁环境情况是新时期电磁环境监测的需求。
[0003] 国内传统的无线电监测系统具有技术单一性和用户单一性。技术上采用独立测站 体制，用户一般是无线电管理部门。随着社会发展，无线电监测网具有网络化、宽地域覆盖 化、多功能化及多用户等特点。
[0004] 目前，国内的网格化监测技术还处于全新的发展阶段，而传统的检测系统已经不 能满足社会发展的需求。传统的大型固定监测站和小型监测站等监测手段难以快速完成各 项精确的监测任务，特别是对于一些需要保护的重点区域难以覆盖到，对各种弱功率信号、 突发的干扰信号、短持续信号等更难截获，因此电磁频谱监测系统面临极大的挑战。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的缺陷，本发明提供一种网格化无线电监测方法及系统，能够实现 无缝监测覆盖及小信号和突发信号的监测捕获。
[0006] 第一方面，本发明提供了一种网格化无线电监测方法，所述方法包括：
[0007] 根据控制指令，设置系统的监测任务；
[0008] 对信号进行实时监测，并获取所述信号的参数及能量历史数据；
[0009] 根据所述监测任务，判断所述信号是否满足预设的条件，若是，则捕获所述信号并 告警；
[0010] 识别捕获信号的种类，若未识别出所述信号，则重新监测所述信号；
[0011]将所述信号传输至控制中心，并根据所述信号的种类将所述信号存储在数据库 中。
[0012] 优选地，所述根据控制指令，设置系统监测任务，包括：
[0013] 根据控制指令，设置系统的监测任务，所述任务包括信号捕获、信号普查。
[0014] 优选地，所述根据所述监测任务，判断所述信号是否异常，若是，则捕获所述信号 并告警，包括：
[0015] 若信号监测任务为信号捕获，则选择告警类型；
[0016] 若告警类型是一般告警，则将监测到信号的频谱与预先获取的背景频谱进行比 较，若所述频谱大于所述背景频谱，则告警并记录所述信号；
[0017] 若告警类型是过滤告警，则当出现新载波时，判断所述载波是否为合法载波，若不 是合法载波，则告警；
[0018] 若告警类型是指定告警，则当出现达到预设告警频点的信号，则告警。
[0019] 优选地，所述根据所述监测任务，判断所述信号是否异常，若是，则捕获所述信号 并告警，还包括：
[0020] 若信号监测任务为信号普查，设定信号检出条件；
[0021] 根据所述信号检出条件，搜索出频段内所有符合所述检出条件的信号；
[0022] 根据对所述信号的扫描次数和所述信号实际检出的次数的比例，确定所述信号的 占用度。
[0023] 优选地，所述方法还包括：
[0024] 根据信号捕获和信号普查的结果，对数据库中的数据的日报表、月报表、信号占用 度及非法信号进行统计。
[0025] 第二方面，本发明提供了一种网格化无线电监测系统，所述系统包括：
[0026] 设置模块，用于根据控制指令，设置系统的监测任务；
[0027] 监测模块，用于对信号进行实时监测，并获取所述信号的参数及能量历史数据；
[0028] 捕获模块，用于根据所述监测任务，判断所述信号是否满足预设的条件，若是，则 捕获所述信号并告警；
[0029] 识别模块，用于识别捕获信号的种类，若未识别出所述信号，则重新监测所述信 号；
[0030] 通信模块，用于传输控制指令，及将所述信号传输至控制中心；
[0031] 存储模块，用于根据所述信号的种类，将所述信号存储至数据库中。
[0032] 优选地，所述设置模块，具体用于：
[0033] 根据控制指令，设置系统的监测任务，所述任务包括信号捕获、信号普查。
[0034] 优选地，所述捕获模块，具体用于：
[0035] 若信号监测任务为信号捕获，则选择告警类型；
[0036] 若告警类型是一般告警，则将监测到信号的频谱与预先获取的背景频谱进行比 较，若所述频谱大于所述背景频谱，则告警并记录所述信号；
[0037] 若告警类型是过滤告警，则当出现新载波时，判断所述载波是否为合法载波，若不 是合法载波，则告警；
[0038] 若告警类型是指定告警，则当出现达到预设告警频点的信号，则告警。
[0039] 优选地，所述捕获模块，还用于：
[0040]若信号监测任务为信号普查，设定信号检出条件；
[0041]根据所述信号检出条件，搜索出频段内所有符合所述检出条件的信号；
[0042] 根据对所述信号的扫描次数和所述信号实际检出的次数的比例，确定所述信号的 占用度。
[0043] 优选地，所述系统还包括：
[0044] 数据统计模块，用于根据信号捕获和信号普查的结果，对数据库中的数据的日报 表、月报表、信号占用度及非法信号进行统计。
[0045] 由上述技术方案可知，本发明提供一种网格化无线电监测方法及系统，能够基于 网格无线电监测系统实现根据监测任务对信号进行监测捕获、普查及数据统计。
【专利附图】
【附图说明】
[0046] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些图获得其他的附图。
[0047] 图1是本发明一实施例提供的网格化无线电监测方法的流程示意图；
[0048] 图2是本发明另一实施例提供的对无线电信号进行监测捕获的流程示意图；
[0049] 图3是本发明另一实施例提供的对无线电信号进行普查的流程示意图；
[0050] 图4是本发明一实施例提供的网格化无线电监测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0051] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0052] 为了弥补大型站和小型站监测系统的不足，通过选取特定的一个区域，而后按照 地形地貌与电波传输特性将其划分为多个小网格，在每个网格设置一个无线电信号传感 器，传感器与中心服务器联网共同组成网格化监测网。该监测网主要完成城镇人口或社会 活动密集区（例如：为重大社会活动的无线电安全、各种大型考试的考场监测等活动提供 有力保障）的无线电监测，最终完成无缝监测覆盖及小信号和突发信号的监测捕获。系统 软件结合无线电管理部门的日常应用需求，采用了当前国际上先进的"软件无线电"设计理 念，在一个开放式的硬件平台下，系统的功能主要由软件定义、完成。
[0053] 系统软件是基于设备开放的应用编程接口（API)全自主研发，其功能不仅优于国 外原装软件（尤其是调制方式识别软件模块和突发信号监测捕获软件模块），而且在性能 方面、实用性方面、灵活性方面和价格方面也占有优势。对于系统将来的升级换代，可以在 不改变硬件的情况下，只升级软件；对于系统的维护，不仅难度小、成本低，而且还能够及时 适应无线电监测技术的发展。
[0054] 基于上述网格化监测网系统，如图1所示，图1示出了本发明一实施例提供的网格 化无线电监测方法的流程示意图，该方法包括如下步骤：
[0055] 101、根据控制指令，设置系统的监测任务。
[0056] 102、对信号进行实时监测，并获取所述信号的参数及能量历史数据。
[0057] 103、根据所述监测任务，判断所述信号是否满足预设的条件，若是，则捕获所述信 号并告警。
[0058] 104、识别捕获信号的种类，若未识别出所述信号，则重新监测所述信号。
[0059] 105、将所述信号传输至控制中心，并根据所述信号的种类将所述信号存储在数据 库中。
[0060] 本实施例中，步骤101具体包括：根据控制指令，设置系统的监测任务，所述任务 包括信号捕获、信号普查及数据统计。
[0061] 对信号进行检测、普查及数据统计的技术原理如下：
[0062] 〈一〉、信号监测原理
[0063] (1)监测统计任务
[0064] 对一个业务频段（见下表：航空108-137,各种对讲137-167等等）在设定一个时 段进行循环载波检测，每检测一次，获得所有载波的基本参数：带宽B(KHz)，电平P(dBm)， 中心频率F (KHz)，占用度0 (每次监测统计任务设定扫描次数ml，若本次扫描检测数是ml， 则本次扫描的占用度是100%，该值本发明会自动给出）。
[0065] 每次扫描还可能检测到台站库里没有的载波，我们称之为非法载波，非法载波鉴 别的标准是：若测量获得的F的相对值（相对于中心频率）大于等于0.1%，则认为是非法 载波，比如若某个台站载波的中心频率是108. 122MHz，我们测得的载波频率是
[0066] Fm = 108. 122+0. 108122 = 108.230122MHz
[0067] 则认为该载波是非法载波。检出的非法载波不能纳入占用度的统计，这是因为 非法载波来源有两种：一种可能是由于使用该载波的用户把载波频率调偏了，第二种是真 正的非法占用频率。如果这两种非法载波纳入占用度的统计，有可能占用度统计值大于 100%，产生无效结果。检出的非法载波要记录到非法载波库中。在本次监测任务完成后， 统计并打印非法载波数据表上报。
[0068] 占用度统计：参见以下两个表。由于最小统计时间是1小时，则做占用度统计的任 务时间长度最低为1小时，当然也可以设置这个任务时间长度小于1小时，只是这种短时的 监测不做占用度统计。
[0069] 占用度统计计算方法：以1小时的监测数据为最小统计时段。
[0070] 定义：
[0071] 占用度数组〇(m，k) (m = 1，2. . . .M，k = 1，2, . . .K):扫描一次获得一组占用度数 据。每小时获得M组占用度数据。
[0072] 变量k(k= 1，2，...K):台站库中该频段注册的第k个合法载波。
[0073] 变量m(m= 1，2.... M):第m扫描。每个最小统计时段该M值一般不相等。根据 经验，每小时扫描次数M值不会超过10000次。
[0074] 每一小时获得上述占用度数组0(m，k)作为统计数据源。统计算法：
[0075] 每次扫描的频段平均占用度：
【权利要求】
1. 一种网格化无线电监测方法，其特征在于，所述方法包括： 根据控制指令，设置系统的监测任务； 对信号进行实时监测，并获取所述信号的参数及能量历史数据； 根据所述监测任务，判断所述信号是否满足预设的条件，若是，则捕获所述信号并告 警； 识别捕获信号的种类，若未识别出所述信号，则重新监测所述信号； 将所述信号传输至控制中心，并根据所述信号的种类将所述信号存储在数据库中。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据控制指令，设置系统监测任务， 包括： 根据控制指令，设置系统的监测任务，所述任务包括信号捕获、信号普查及数据统计。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述监测任务，判断所述信号是 否异常，若是，则捕获所述信号并告警，包括： 若监测任务为信号捕获，则选择告警类型； 若告警类型是一般告警，则将监测到信号的频谱与预先获取的背景频谱进行比较，若 所述频谱大于所述背景频谱，则告警并记录所述信号； 若告警类型是过滤告警，则当出现新载波时，判断所述载波是否为合法载波，若不是合 法载波，则告警； 若告警类型是指定告警，则当出现达到预设告警频点的信号，则告警。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述监测任务，判断所述信号是 否异常，若是，则捕获所述信号并告警，还包括： 若监测任务为信号普查，设定信号检出条件； 根据所述信号检出条件，搜索出频段内所有符合所述检出条件的信号； 根据对所述信号的扫描次数和所述信号实际检出的次数的比例，确定所述信号的占用 度。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 根据信号捕获和信号普查的结果，对数据库中的数据的日报表、月报表、信号占用度及 非法信号进行统计。
6. -种网格化无线电监测系统，其特征在于，所述系统包括： 设置模块，用于根据控制指令，设置系统的监测任务； 监测模块，用于对信号进行实时监测，并获取所述信号的参数及能量历史数据； 捕获模块，用于根据所述监测任务，判断所述信号是否满足预设的条件，若是，则捕获 所述信号并告警； 识别模块，用于识别捕获信号的种类，若未识别出所述信号，则重新监测所述信号； 通信模块，用于传输控制指令，及将所述信号传输至控制中心； 存储模块，用于根据所述信号的种类，将所述信号存储至数据库中。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述设置模块，具体用于： 根据控制指令，设置系统的监测任务，所述任务包括信号捕获、信号普查及数据统计。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述捕获模块，具体用于： 若信号监测任务为信号捕获，则选择告警类型； 若告警类型是一般告警，则将监测到信号的频谱与预先获取的背景频谱进行比较，若 所述频谱大于所述背景频谱，则告警并记录所述信号； 若告警类型是过滤告警，则当出现新载波时，判断所述载波是否为合法载波，若不是合 法载波，则告警； 若告警类型是指定告警，则当出现达到预设告警频点的信号，则告警。
9. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述捕获模块，还用于： 若信号监测任务为信号普查，设定信号检出条件； 根据所述信号检出条件，搜索出频段内所有符合所述检出条件的信号； 根据对所述信号的扫描次数和所述信号实际检出的次数的比例，确定所述信号的占用 度。
10. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括： 数据统计模块，用于根据信号捕获和信号普查的结果，对数据库中的数据的日报表、月 报表、信号占用度及非法信号进行统计。
【文档编号】H04B17/30GK104393939SQ201410691448
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】杜鸿, 朱勇 申请人:成都安达信诚科技有限公司